本发明属于化工领域，具体涉及一种磷酸加工专用消泡剂及其制备方法。
背景技术：
现有的湿法磷酸萃取生产工序为：经磨制、筛分、浮选、浓密后的合格料浆由输送泵送入萃取槽，加入浓硫酸萃取反应后由泵输送到带式过滤机或者转盘过滤机过滤、冲洗后得到所需要的稀磷酸产品，由于磷矿石所夹带的有机物或残留在矿浆中的浮选药剂与硫酸反应产生大量二氧化碳气体，造成萃取料浆产生大量粘稠泡沫，导致萃取槽液位虚高，大量稳定的泡沫挤占、堵塞萃取槽上部通风通道，尾气抽吸困难，尾洗系统工况恶化，萃取工序正压运行，萃取含氟、酸性气体外溢，降低氟回收率，污染环境，腐蚀生产现场设备，甚至造成萃取工序减产或停车事故；给湿法磷酸生产装置带来较大困难和经济损失。
为了降低泡沫对生产的影响，常常需要加入消泡剂进行消泡处理。然而，现有的消泡剂在高温、强酸环境中基本不能起到消泡作用，甚至还出现被硫酸氧化加重泡沫产生的情况。
技术实现要素：
本发明要解决的技术问题是提供一种磷酸加工专用消泡剂，用以消除磷酸加工过程中萃取装置中产生的泡沫、稳定萃取装置生产工艺。
为了解决上述技术问题，本发明的技术方案为：
一种磷酸加工专用消泡剂，其组成包括如下重量份数的原料：聚醚一元醇10～30份、聚醚二元醇30～40份、聚醚三元醇20～30份和聚醚四元醇5～10份；所述聚醚一元醇的分子量为1000～1500，通式为(c10h5o)a(c2h40)bh；所述二元醇的分子量为2000～3000，通式为
在本发明提供的磷酸加工专用消泡剂中，优选地，所述聚醚一元醇的制备方法为：将重量份数为5～10份的丁醇、重量份数为100份的环氧丙烷和重量份数为0.5～1份的氢氧化钾加入反应釜，搅拌升温至120～130℃，增压至0.85～0.95mpa，反应8～12h；然后加入重量份数为2～30份的环氧乙烷，在温度为90～110℃、压力为0.4-0.6mpa的条件下，反应6～10h；在90～100℃的条件下恒温老化3～10h；在温度为100～110℃、真空度为-500mmhg～-900mmhg的条件下抽真空，得粗聚醚一元醇；在120～140℃的条件下，向粗聚醚一元醇中加入重量份数为0.5～1份的草酸中和，再加入重量份数为1～5份的活性炭进行脱色，脱色后经板框压滤机在压力为0.3mpa的条件下压滤，得聚醚一元醇。
在本发明提供的磷酸加工专用消泡剂中，优选地，所述聚醚二元醇的制备方法为：将重量份数为10～15份的丙二醇、重量份数为90～100份的环氧丙烷和重量份数为0.5～1份的氢氧化钾加入反应釜，搅拌升温至100～130℃，增压至0.8～0.9mpa，反应8～12h；然后加入重量份数为10～30份的环氧乙烷，在温度为90～120℃，压力为0.2-0.5mpa的条件下，反应6～10h；在120～130℃的条件是恒温老化3～10h；在温度为100～110℃、真空度为-500～-800mmhg的条件下抽真空，得粗聚醚二元醇；在110～120℃的条件下，向粗聚醚二元醇中加入重量份数为0.5～1份的草酸中和，再加入重量份数为1～5份的活性炭进行脱色，脱色后经板框压滤机在压力为0.2mpa的条件下压滤，得聚醚二元醇。
在本发明提供的磷酸加工专用消泡剂中，优选地，所述聚醚三元醇的制备方法为：将重量份数为15～25份的甘油、重量份数为80～100份的环氧丙烷和重量份数为0.5～1份的氢氧化钾加入反应釜，搅拌升温至110～150℃，增压至0.8～0.95mpa，反应8～12h；然后加入重量份数为5～40份的环氧乙烷，在温度为110～120℃，压力为0.2～0.5mpa的条件下，反应6～10h；在温度100～120℃的条件是恒温老化3～10h；在温度为100～130℃、真空度为-500～-800mmhg的条件下抽真空，得粗聚醚三元醇；在100～130℃的条件下，向粗聚醚三元醇中加入重量份数为0.5～1份的草酸中和，再加入重量份数为1～5份的活性炭进行脱色，脱色后经板框压滤机在压力为0.2mpa的条件下压滤，得聚醚三元醇。
在本发明提供的磷酸加工专用消泡剂中，优选地，所述聚醚四元醇的制备方法为：将重量份数为10～15份的季戊四醇、重量份数为80～120份的环氧丙烷和重量份数为0.5～1份的氢氧化钾加入反应釜，搅拌升温至90～110℃，增压至0.8～1mpa，反应8～12h；然后加入重量份数为0～40份的环氧乙烷，在温度为110～130℃、压力为0.2～0.3mpa的条件下，反应6～10h；在130～140℃的条件下恒温老化3～10h；在温度为100～110℃、真空度为-500～-800mmhg的条件下抽真空，得粗聚醚四元醇；在100～110℃的条件下，向粗聚醚四元醇中加入重量份数为0.5～1份的草酸中和，再加入重量份数为1～5份的活性炭进行脱色，脱色后经板框压滤机在压力为0.3mpa的条件下压滤，得聚醚四元醇。
在本发明提供的磷酸加工专用消泡剂中，优选地，还包括重量份数为1～5份的大豆油、重量份数为1～3份的司盘和重量份数为0.5～2份的吐温。
本发明的另一目的是提供一种磷酸加工专用消泡剂的加工方法，其特征在于，按重量份数称取聚醚一元醇、聚醚二元醇、聚醚三元醇和聚醚四元醇加入搅拌罐中，在70～80℃的条件下搅拌均匀，即得所述磷酸加工专用消泡剂。
在本发明提供的磷酸加工专用消泡剂的加工方法中，优选地，按重量份数称取聚醚一元醇、聚醚二元醇、聚醚三元醇、聚醚四元醇、大豆油、司盘和吐温加入搅拌罐中，在70～80℃的条件下搅拌均匀，即得所述磷酸加工专用消泡剂。
采用上述技术方案，由于聚醚一元醇、聚醚二元醇、聚醚三元醇和聚醚四元醇的合理配比，产生协同作用，使得消泡作用和抑泡作用显著增强；大豆油、司盘和吐温的加入进一步增加了该消泡剂的消泡和抑泡效果；本发明的消泡剂适用于高温、强酸环境下起到良好的消泡效果，可以将泡沫层的高度稳定控制在0～10cm，保证导气管路畅通，有效回收处理有害废气，实现氟资源回收利用，减少了现场设备腐蚀和大气污染；稳定了萃取工艺的操作条件，实现了萃取工序的长周其满负荷运行，给企业带来显著的经济效益。
具体实施方式
下面对本发明的具体实施方式作进一步说明。在此需要说明的是，对于这些实施方式的说明用于帮助理解本发明，但并不构成对本发明的限定。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。
实施例1
本实施例提供了一种磷酸加工专用消泡剂，按重量份数称取聚醚一元醇10份、聚醚二元醇40份、聚醚三元醇30份和聚醚四元醇8份加入搅拌罐中，在70℃的条件下搅拌均匀，即得磷酸加工专用消泡剂。
上述聚醚一元醇的制备方法为：将重量份数为10份的丁醇、重量份数为100份的环氧丙烷和重量份数为0.5份的氢氧化钾加入反应釜，搅拌升温至130℃，增压至0.95mpa，反应8h；然后加入重量份数为2份的环氧乙烷，在温度为110℃、压力为0.4mpa的条件下，反应10h；在100℃的条件下恒温老化3h；在温度为100℃、真空度为-500mmhg的条件下抽真空，得粗聚醚一元醇；在140℃的条件下，向粗聚醚一元醇中加入重量份数为1份的草酸中和，再加入重量份数为5份的活性炭进行脱色，脱色后经板框压滤机在压力为0.3mpa的条件下压滤，得聚醚一元醇。
上述聚醚二元醇的制备方法为：将重量份数为10份的丙二醇、重量份数为90份的环氧丙烷和重量份数为1份的氢氧化钾加入反应釜，搅拌升温至130℃，增压至0.9mpa，反应12h；然后加入重量份数为30份的环氧乙烷，在温度为120℃、压力为0.5mpa的条件下，反应6h；在130℃的条件是恒温老化3h；在温度为100℃、真空度为-800mmhg的条件下抽真空，得粗聚醚二元醇；在120℃的条件下，向粗聚醚二元醇中加入重量份数为0.5份的草酸中和，再加入重量份数为5份的活性炭进行脱色，脱色后经板框压滤机在压力为0.2mpa的条件下压滤，得聚醚二元醇。
上述聚醚三元醇的制备方法为：将重量份数为25份的甘油、重量份数为80份的环氧丙烷和重量份数为1份的氢氧化钾加入反应釜，搅拌升温至150℃，增压至0.8mpa，反应12h；然后加入重量份数为40份的环氧乙烷，在温度为120℃，压力为0.5mpa的条件下，反应6h；在温度100℃的条件是恒温老化10h；在温度为130℃、真空度为-800mmhg的条件下抽真空，得粗聚醚三元醇；在130℃的条件下，向粗聚醚三元醇中加入重量份数为0.5份的草酸中和，再加入重量份数为1份的活性炭进行脱色，脱色后经板框压滤机在压力为0.2mpa的条件下压滤，得聚醚三元醇。
上述聚醚四元醇的制备方法为：将重量份数为10份的季戊四醇、重量份数为120份的环氧丙烷和重量份数为1份的氢氧化钾加入反应釜，搅拌升温至90℃，增压至1mpa，反应8h；然后加入重量份数为40份的环氧乙烷，在温度为130℃、压力为0.3mpa的条件下，反应10h；在130℃的条件下恒温老化10h；在温度为110℃、真空度为-500mmhg的条件下抽真空，得粗聚醚四元醇；在100℃的条件下，向粗聚醚四元醇中加入重量份数为1份的草酸中和，再加入重量份数为5份的活性炭进行脱色，脱色后经板框压滤机在压力为0.3mpa的条件下压滤，得聚醚四元醇。
实施例2
本实施例提供了一种磷酸加工专用消泡剂，按重量份数称取聚醚一元醇30份、聚醚二元醇30份、聚醚三元醇20份和聚醚四元醇5份加入搅拌罐中，在80℃的条件下搅拌均匀，即得磷酸加工专用消泡剂。
上述聚醚一元醇的制备方法为：将重量份数为5份的丁醇、重量份数为100份的环氧丙烷和重量份数为1份的氢氧化钾加入反应釜，搅拌升温至120℃，增压至0.85mpa，反应12h；然后加入重量份数为30份的环氧乙烷，在温度为90℃、压力为0.6mpa的条件下，反应6h；在90℃的条件下恒温老化10h；在温度为110℃、真空度为-900mmhg的条件下抽真空，得粗聚醚一元醇；在120℃的条件下，向粗聚醚一元醇中加入重量份数为0.5份的草酸中和，再加入重量份数为1份的活性炭进行脱色，脱色后经板框压滤机在压力为0.3mpa的条件下压滤，得聚醚一元醇。
上述聚醚二元醇的制备方法为：将重量份数为15份的丙二醇、重量份数为100份的环氧丙烷和重量份数为0.5份的氢氧化钾加入反应釜，搅拌升温至110℃，增压至0.8mpa，反应8h；然后加入重量份数为10份的环氧乙烷，在温度为90℃、压力为0.2mpa的条件下，反应10h；在120℃的条件是恒温老化10h；在温度为110℃、真空度为-500mmhg的条件下抽真空，得粗聚醚二元醇；在110℃的条件下，向粗聚醚二元醇中加入重量份数为1份的草酸中和，再加入重量份数为1份的活性炭进行脱色，脱色后经板框压滤机在压力为0.2mpa的条件下压滤，得聚醚二元醇。
上述聚醚三元醇的制备方法为：将重量份数为15份的甘油、重量份数为100份的环氧丙烷和重量份数为0.5份的氢氧化钾加入反应釜，搅拌升温至110℃，增压至0.95mpa，反应8h；然后加入重量份数为5份的环氧乙烷，在温度为110℃，压力为0.2mpa的条件下，反应10h；在温度120℃的条件是恒温老化3h；在温度为100℃、真空度为-500mmhg的条件下抽真空，得粗聚醚三元醇；在100℃的条件下，向粗聚醚三元醇中加入重量份数为1份的草酸中和，再加入重量份数为5份的活性炭进行脱色，脱色后经板框压滤机在压力为0.2mpa的条件下压滤，得聚醚三元醇。
上述聚醚四元醇的制备方法为：将重量份数为15份的季戊四醇、重量份数为80份的环氧丙烷和重量份数为0.5份的氢氧化钾加入反应釜，搅拌升温至110℃，增压至0.8mpa，反应12h；然后加入重量份数为2份的环氧乙烷，在温度为110℃、压力为0.2mpa的条件下，反应6h；在140℃的条件下恒温老化3h；在温度为100℃、真空度为-800mmhg的条件下抽真空，得粗聚醚四元醇；在110℃的条件下，向粗聚醚四元醇中加入重量份数为0.5份的草酸中和，再加入重量份数为1份的活性炭进行脱色，脱色后经板框压滤机在压力为0.3mpa的条件下压滤，得聚醚四元醇。
实施例3
本实施例提供了一种磷酸加工专用消泡剂，按重量份数称取聚醚一元醇20份、聚醚二元醇35份、聚醚三元醇25份和聚醚四元醇10份加入搅拌罐中，在80℃的条件下搅拌均匀，即得磷酸加工专用消泡剂。
上述聚醚一元醇的制备方法为：将重量份数为8份的丁醇、重量份数为100份的环氧丙烷和重量份数为0.8份的氢氧化钾加入反应釜，搅拌升温至115℃，增压至0.90mpa，反应10h；然后加入重量份数为15份的环氧乙烷，在温度为100℃、压力为0.5mpa的条件下，反应9h；在100℃的条件下恒温老化7h；在温度为105℃、真空度为-850mmhg的条件下抽真空，得粗聚醚一元醇；在135℃的条件下，向粗聚醚一元醇中加入重量份数为0.7份的草酸中和，再加入重量份数为3份的活性炭进行脱色，脱色后经板框压滤机在压力为0.3mpa的条件下压滤，得聚醚一元醇。
上述聚醚二元醇的制备方法为：将重量份数为12份的丙二醇、重量份数为100份的环氧丙烷和重量份数为0.8份的氢氧化钾加入反应釜，搅拌升温至120℃，增压至0.9mpa，反应10h；然后加入重量份数为20份的环氧乙烷，在温度为110℃、压力为0.4mpa的条件下，反应8h；在115℃的条件是恒温老化8h；在温度为110℃、真空度为-600mmhg的条件下抽真空，得粗聚醚二元醇；在115℃的条件下，向粗聚醚二元醇中加入重量份数为0.7份的草酸中和，再加入重量份数为2份的活性炭进行脱色，脱色后经板框压滤机在压力为0.2mpa的条件下压滤，得聚醚二元醇。
上述聚醚三元醇的制备方法为：将重量份数为20份的甘油、重量份数为90份的环氧丙烷和重量份数为0.9份的氢氧化钾加入反应釜，搅拌升温至130℃，增压至0.85mpa，反应10h；然后加入重量份数为25份的环氧乙烷，在温度为117℃、压力为0.3mpa的条件下，反应8h；在温度110℃的条件是恒温老化6h；在温度为120℃、真空度为-800mmhg的条件下抽真空，得粗聚醚三元醇；在100℃的条件下，向粗聚醚三元醇中加入重量份数为0.8份的草酸中和，再加入重量份数为4份的活性炭进行脱色，脱色后经板框压滤机在压力为0.2mpa的条件下压滤，得聚醚三元醇。
上述聚醚四元醇的制备方法为：将重量份数为12份的季戊四醇、重量份数为110份的环氧丙烷和重量份数为0.8份的氢氧化钾加入反应釜，搅拌升温至108℃，增压至1mpa，反应10h；然后加入重量份数为30份的环氧乙烷，在温度为120℃、压力为0.2mpa的条件下，反应8h；在135℃的条件下恒温老化8h；在温度为105℃、真空度为-600mmhg的条件下抽真空，得粗聚醚四元醇；在105℃的条件下，向粗聚醚四元醇中加入重量份数为0.7份的草酸中和，再加入重量份数为3份的活性炭进行脱色，脱色后经板框压滤机在压力为0.3mpa的条件下压滤，得聚醚四元醇。
实施例4
本实施例提供了一种磷酸加工专用消泡剂，按重量份数称取聚醚一元醇10份、聚醚二元醇40份、聚醚三元醇30份、聚醚四元醇8份、大豆油5份、司盘1份和吐温2份加入搅拌罐中，在70℃的条件下搅拌均匀，即得磷酸加工专用消泡剂。
在本实施例中聚醚一元醇、聚醚二元醇、聚醚三元醇和聚醚四元醇的制备方法与实施例1相同。
实施例5
本实施例提供了一种磷酸加工专用消泡剂，按重量份数称取聚醚一元醇30份、聚醚二元醇30份、聚醚三元醇20份、聚醚四元醇5份、大豆油1份、司盘3份和吐温0.5份加入搅拌罐中，在80℃的条件下搅拌均匀，即得磷酸加工专用消泡剂。
在本实施例中聚醚一元醇、聚醚二元醇、聚醚三元醇和聚醚四元醇的制备方法与实施例2相同。
实施例6
本实施例提供了一种磷酸加工专用消泡剂，按重量份数称取聚醚一元醇20份、聚醚二元醇35份、聚醚三元醇25份、聚醚四元醇10份、大豆油3份、司盘2份和吐温1份加入搅拌罐中，在80℃的条件下搅拌均匀，即得磷酸加工专用消泡剂。
在本实施例中聚醚一元醇、聚醚二元醇、聚醚三元醇和聚醚四元醇的制备方法与实施例3相同。
对比例1
一种磷酸加工专用消泡剂，按重量份数称取聚醚二元醇35份、聚醚三元醇25份和聚醚四元醇10份加入搅拌罐中，在80℃的条件下搅拌均匀，即得磷酸加工专用消泡剂。
在本对比例中，聚醚二元醇、聚醚三元醇和聚醚四元醇的制备方法与实施例3相同。
对比例2
一种磷酸加工专用消泡剂，按重量份数称取聚醚一元醇20份、聚醚三元醇25份和聚醚四元醇10份加入搅拌罐中，在80℃的条件下搅拌均匀，即得磷酸加工专用消泡剂。
在本对比例中，聚醚一元醇、聚醚三元醇和聚醚四元醇的制备方法与实施例3相同。
对比例3
一种磷酸加工专用消泡剂，按重量份数称取聚醚一元醇20份、聚醚二元醇35份和聚醚四元醇10份加入搅拌罐中，在80℃的条件下搅拌均匀，即得磷酸加工专用消泡剂。
在本对比例中，聚醚一元醇、聚醚二元醇和聚醚四元醇的制备方法与实施例3相同。
对比例4
一种磷酸加工专用消泡剂，按重量份数称取聚醚一元醇20份、聚醚二元醇35份和聚醚三元醇25份加入搅拌罐中，在80℃的条件下搅拌均匀，即得磷酸加工专用消泡剂。
在本对比例中，聚醚一元醇、聚醚二元醇和聚醚三元醇的制备方法与实施例3相同。
试验例
为了证明消泡剂的性能特作如下试验进行性能验证：
用磷矿石萃取料浆做发泡液，将ph值调至1.0后，将100ml盛入带有准确刻度的600ml平底量筒中，用瓶塞盖严并夹在90℃振荡机上进行100次振荡，保证量筒中泡沫起满，振荡后迅速取下，立即进行破泡和抑泡性能评价。
1)破泡性能评价：用滴管准确均匀地向量筒上端口加入定量的消泡剂，加完后马上开启秒表，及时记录不同时间的泡高，每个样品平行重复3次。计算其泡高的平均值作为消泡剂性能评价的标准，泡高越高，说明该消泡剂的破泡性能越差，反之，破泡性能越好。
2)抑泡性能评价：记录当时的泡高每个样品平行重复3次，计算其泡高的平均值作为消泡剂抑泡性评价的标准，泡高越高，说明该消泡剂的抑泡性能越差，反之越好。
表1.消泡剂性能验证结果
由上表看出，实施例4至6的抑泡性能和破泡性能都优于实施例1至3，实施例1至3的抑泡性能和破泡性能显著优于实施例4至6。可以看出，聚醚一元醇、聚醚二元醇、聚醚三元醇和聚醚四元醇对消泡和抑泡具有协同作用；大豆油、司盘和吐温可以增强聚醚一元醇、聚醚二元醇、聚醚三元醇和聚醚四元醇的消泡和抑泡作用。
以上对本发明的实施方式作了详细说明，但本发明不限于所描述的实施方式。对于本领域的技术人员而言，在不脱离本发明原理和精神的情况下，对这些实施方式进行多种变化、修改、替换和变型，仍落入本发明的保护范围内。